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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光的微/纳米加工、半导体相关,尤其涉及利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统。
技术介绍
1、微型发光二极管(micro-led)显示具有亮度高、开关速度快、功耗低等优点,是一种新兴的显示技术。通过开发工业规模的先进加工技术,这项技术正在探索商业化。近年来,micro-led制造的突破性进展主要基于强大的激光微纳米加工技术,该技术具有制造材料、结构和器件的独特能力,具有非接触加工、高效率、从微观到宏观范围可调以及与有机和无机材料兼容的优点,有着十分重要的意义和研究价值。
2、巨量转移技术是指将生长在原生衬底上的巨量micro-led芯片批量转移到电路基板上的技术。每个micro-led芯片对应电路基板上的一个亚像素,由于micro-led尺寸小,定位精度要求高,一个电路基板上往往需要数以十万、百万计的micro-led芯片。因此,如何高效率、高成品率的将micro-led芯片批量转移到电路基板上成为亟需解决的问题。
3、现有的印花转移、流体转移、静电转移、磁转移等大规模转移技术,尽管在方法原则上都有效,但它们在硅背板上高产量组装的商业可行性值得有待进一步研究,这些技术大多存在传输精度差和传输收率较低的问题。利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统具有加工速度快、材料选择性高、加工区域灵活可控、非接触交互方式、影响区域高度局域化、可控性高等独特优势。
4、由于micro-led的特征尺寸小于100μm,现有的转移技术在转移效率
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供一种利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统,能够解决巨量转移的技术与工艺瓶颈,提高micro-led巨量转移中精度,从而实现大量、高速、准确地转移micro-led芯片。
2、上述目的是通过如下技术方案实现的:
3、一种利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统,其步骤如下:
4、步骤一:本专利技术提供了一种微轴锥镜阵列器件,产生具有长工作距离的贝塞尔照明光束;
5、步骤二:利用连续激光器作为激发光源,经空间滤波器扩束准直后,通过偏振镜过滤高斯光束,利用微轴锥镜产生目标结构光场,将微轴锥镜产生的阵列光场作为光的micro-led巨量转移系统,目标结构光场经凸透镜组调整光束直径后,再利用分光镜将激发光源和照明光源分别通过光学显微物镜辐射到转移头;
6、步骤三:利用步骤二中产生的目标结构光场照射转移头使转移头带电;将转移头接近源基板,然后转移头拾取micro-led器件并将micro-led器件转移到目标基板上。所述转移头由透明吸收光基板、透明导电层、电荷的产生层、电荷的转移层等结构组成,其电荷的转移层是可以进行光电转化的材料,且保持电荷的时间足够长。
7、进一步的,本专利技术还公开了一种微轴锥镜阵列器件,可以产生类贝塞尔光束,在传播时会在出射平面附近形成工作距离较长、穿透能力好、强度分布均匀的光片。
8、进一步的,步骤一中,所述微轴锥镜阵列由排列紧凑的小微轴锥镜组成。
9、进一步的,步骤二中,所述目标结构光场的产生器件还包括使用光阑、分光镜。
10、进一步的,步骤二中,所述光学显微物镜的倍数为40倍。
11、进一步的,步骤二中,所述数字采集相机为ccd相机或cmos相机。
12、进一步的,步骤三中,转移头的透明导电层的材料为石墨烯。
13、进一步的,步骤三中,转移头的电荷的产生层的材料为无机材料,例如非晶硅、硒化砷、硒、硒化镉等。
14、进一步的,步骤三中,转移头的电荷的转移层材料为常用有机材料,例如三苯甲烷、芳基胺、二苯乙烯和烯胺化合物。
15、进一步的,电荷的产生层和电荷的转移层可以结合在聚合物粘合剂中,例如聚醋树脂、丙烯酸树脂和丙烯基-苯乙烯树脂,用于施加到基底上。或者,电荷的产生层和电荷的转移层可以是相同的材料,例如非晶硒、硒合金、氧化锌和硫化镉。
16、总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,具备下列有益效果:
17、1.本专利技术实施例通过采用微轴锥镜阵列器件产生的光场转移巨量micro-led芯片,微轴锥镜阵列器件产生的光场使转移头带电;将转移头接近源基板,然后转移头拾取micro-led器件并将micro-led器件转移到目标基板上;
18、2.本专利技术制备的转移装置工艺简单,不需要额外的光刻、二次倒模、键合等复杂的工艺手段,有效减少了巨量转移操作的复杂程度,提高了转移速率;
19、3.本专利技术采用微轴锥镜产生的阵列光场作为光的micro-led巨量转移系统,可以将光束阵列投影为多个单束激光,从而实现并行转移;
20、4.本专利技术的微轴锥镜产生的阵列光场作为光的micro-led巨量转移系统,具有加工速度快、材料选择性高、加工区域灵活可控、非接触交互方式、影响区域高度局域化、可控性高等优势
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1.一种利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的Micro-LED巨量转移系统,其特征在于利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的Micro-LED巨量转移系统包括其实现过程包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的微轴锥镜阵列由排列紧凑小正方形的微轴锥镜组成。
3.根据权利要求1所述的利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的Micro-LED巨量转移系统,其特征在于,所述的微轴锥镜可以将入射的高斯光转换为n×n束贝塞尔光束。
4.根据权利要求1所述的利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的Micro-LED巨量转移系统,其特征在于,所述转移头的电荷的转移层是可以进行光电转化的材料,且保持电荷的时间足够长,以实现Micro-LED器件从源基板向目标基板的转移。采用光照的方式,使照射的部位吸收光并产生电子-空穴对,从而可以对Micro-LED器件进行转移。
5.根据权利要求1所述的利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的Micro-LED巨量转移系统,其特征在于,所述的Micro-LED芯片可以包括其他微电子组件,包括但不限于电阻器、电容器、电感器、二极管
...【技术特征摘要】
1.一种利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统,其特征在于利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统包括其实现过程包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的微轴锥镜阵列由排列紧凑小正方形的微轴锥镜组成。
3.根据权利要求1所述的利用微轴锥镜产生的阵列光场作为光源的micro-led巨量转移系统,其特征在于,所述的微轴锥镜可以将入射的高斯光转换为n×n束贝塞尔光束。
4.根据权利要求1所述的利用微轴锥镜产生的阵列光场作为...
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